19-二建公路工程-路面工程-2.1.2 无机结合料稳定基层(底基层)施工(1)

2.1.2 无机结合料稳定基层(底基层)施工1)

1. 无机结合料稳定基层(底基层)包括的内容及适用范围(非常重要,每年必考)***

无机结合料稳定基层(底基层)也称半刚性基层(底基层)。(容易出案例问答) 

1)水泥稳定土包括水泥稳定级配碎石,未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石,各种粒状矿渣等,适用于各级公路的基层和底基层,但水泥稳定细粒土不能用作二级和二级以上公路高级路面的基层。

2)石灰稳定土包括石灰稳定级配碎石,未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石,各种粒状矿渣等,适用于各级公路的底基层,以及二级和二级以下公路的基层,但石灰土不得用做二级公路的基层和二级以上公路高级路面的基层。 经常考选择)性能及抗裂性不如水泥稳定土。

3)石灰工业废渣稳定土可分为石灰粉煤灰类与石灰其他废渣类两大类。除粉煤灰外,可利用的工业废渣包括煤渣、高炉矿渣、钢渣(已经过崩解达到稳定)及其他冶金矿渣、煤矸石等。石灰工业废渣稳定土适用于各级公路的基层和底基层,但二灰、二灰土和二灰砂应作二级和二级以上公路高级路面的基层。

2.对原材料的技术要求

1)水泥及外加剂

1)强度等级为32.5或42.5,且技术标准满足规范要求的普通硅酸盐水泥等均可使用。

2)所用水泥初凝时间应大于3h,终凝时间应大于6小时且小于10小时

3)在水泥稳定材料中掺加缓凝剂或早强剂时,应对混合料进行试验验证。

2)石灰

1)生石灰技术要求:在有效氧化钙加氧化镁含量、未消化残渣含量、氧化镁含量三个指标方面,应符合相关规范的规定。

消石灰技术要求:在有效氧化钙加氧化镁含量、含水率、细度、氧化镁含量四个指标方面,应符合相关规范的规定。

答疑解惑:由于将石灰和土拌匀成混合料以后,会产生石灰中的钙(CaO)镁(MgO)离子和土颗粒的氢钠离子吸附,能改变土壤表面带电状态,增强颗粒间的粘结力,减薄土壤扩散层的水膜,使土壤颗粒间的毛细水移动性能和膨胀性能降低 。

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答疑解惑:摘自《公路路面基层施工细则》(JTG/T F20—2015)生石灰技术要求指标钙质生石灰镁质生石灰试验方法 (指标会出案例)

2)高速公路和一级公路用石灰应不低于Ⅱ级技术要求,二级公路用石灰应不低于Ⅲ级技术要求,二级以下公路宜不低于Ⅲ级技术要求。 ***

3)高速公路和一级公路的基层,宜采用磨细消石灰。 (消石灰磨细后与土水接触的均匀性更好一些,减少水化热的释放,减少基层开裂问题。)

4)二级以下公路使用等外(等级以外)石灰时,有效氧化钙含量应在20%以上,且混合料强度应满足要求。*** 

消石灰技术要求:在有效氧化钙加氧化镁含量、含水率、细度、氧化镁含量四个指标方面,应符合相关规范的规定。

3)粉煤灰等工业废渣

1)干排或湿排的硅铝粉煤灰和高钙粉煤灰等均可用作基层或底基层的结合料。

答疑解惑:绝大多数粉煤灰的主要成分是二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al203),其总含量常超过70%,氧化钙(CaO)含量一般在2%~6%,这种粉煤灰可称作硅铝粉煤灰。个别地方的粉煤灰含有10% ~40%的氧化钙,这种粉煤灰可称作高钙粉煤灰。

2)各等级公路的底基层、二级及二级以下公路的基层使用的粉煤灰,通过率指标不满足规范要求时,应进行混合料强度试验,达到规范相关要求的强度指标时,方可使用。

3)煤矸石、煤渣、高炉矿渣、钢渣及其他冶金矿渣等工业废渣可用于修筑基层或底基层,使用前应崩解稳定,且宜通过不同龄期条件下的强度和模量试验(抗变形刚性)以及温度收缩和干湿收缩试验等评价混合料性能。 强度、刚度(模量试验)、抗裂性能(温度收缩和干湿度收缩实验)衡量是否满足要求。***(高频案例、多选)

无机结合料容易裂,当温度低或湿度不够容易裂。

无机结合料是否满足要求,需要做4+1实验,非别是强度实验、模量试验、温度收缩实验、干湿收缩实验,对于工业废渣的崩解稳定性实验。

4)水泥稳定煤矸石不宜用于高速公路和一级公路。

4)材料分档与掺配

1)级配碎石或砾石类材料中宜掺加石屑、粗砂等材料。

2)级配碎石或砾石细集料的塑性指数应不大于12。不满足要求时,可加石灰、 无塑性的砂或石屑掺配处理。(高频考点***)

 

5)混合料组成设计 (非常重要,出现多次案例)

1)无机结合料稳定材料组成设计应包括原材料检验、混合料的目标配合比设计、混合料的生产配合比设计和施工参数确定四部分。无机结合料稳定材料组成设计流程如图2.1-1所示。 (级配做筛分试验。)

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2)目标配合比设计应包括下列技术内容:

①选择级配范围。

②确定结合料类型及掺配比例。

③验证混合料相关的设计及施工技术指标。

3)生产配合比设计应包括下列技术内容:

①确定料仓供料比例。

②确定水泥稳定材料的容许延迟时间。

③确定结合料剂量的标定曲线。

④确定混合料的最佳含水率、最大干密度

4)施工参数确定应包括下列技术内容:

①确定施工中结合料的剂量。

②确定施工合理含水率及最大干密度。

③验证混合料强度技术指标。

5)确定无机结合料稳定材料最大干密度指标时宜采用重型击实方法,也可采用振动压实方法。

6)用于基层的无机结合料稳定材料,强度满足要求时,宜检验其抗冲刷和抗裂性能

答疑解惑:强度是无机结合料稳定材料重要的技术指标,但并不意味着强度满足要求就可以用于基层。无机结合料稳定细粒材料,如水泥稳定土、水泥稳定石屑,强度可以满足技术要求,但是抗冲刷性和抗裂性不足,并不适用于基层。

 

3.混合料生产、摊铺及碾压

1)一般规定

1)稳定材料层宽11〜12m时,每一流水作业段长度以500m为宜;稳定材料层宽大于12m时,作业段宜相应缩短。宜综合考虑下列因素,合理确定每日施工作业段长度:

① 施工机械和运输车辆的生产效率和数量;

② 施工人员数量及操作熟练程度;

③ 施工季节和气候条件;

④ 水泥的初凝时间和延迟时间;

⑤ 减少施工接缝的数量。

记忆:人、材、机、季节、接缝

2)对水泥稳定材料或水泥粉煤灰稳定材料,宜在2h之内完成碾压成型,应取混合料的初凝时间与容许延迟时间较短的时间作为施工控制时间(容许延迟时间是指在满足强度标准的前提下,水泥稳定材料拌合后至碾压成型之前所容许的最大时间间隔)。

3)石灰稳定材料或石灰粉煤灰稳定材料层宜在当天碾压完成,最长不应超过4d。

水泥是2小时,石灰是4天。

4)无机结合料稳定材料结构层施工应选择适宜的气候环境,针对当地气候变化制订相应的处置预案,并应符合下列规定:

① 宜在气温较高的季节组织施工。无机结合料稳定材料施工期的日最低气温应在 5℃以上,在有冰冻的地区,应在第一次重冰冻到来的15~30d 之前完成施工。

② 应避免在雨期施工。

答疑解惑:重冰冻的标准一般指气温达到-3~-5℃。

 

4、混合料集中厂拌与运输

1)工程所需的原材料严禁混杂,应分档隔仓堆放,并有明显的标志。

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厂拌

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2天气炎热或运距较远时,无机结合料稳定材料拌合时宜适当增加含水率。对稳定中、粗粒材料,混合料的含水率可高于最佳含水率0.5〜1个百分点;对稳定细粒材料,含水率可高于最佳含水率1〜2个百分点。 (考判断***)

答疑解惑:由于气候原因,在施工过程中允许对混合料的含水率进行适当调整,调整幅度为0.5~2个百分点。但需注意∶水泥稳定中、粗粒材料,对含水率的变化十分敏感,如控制不好,容易产生"弹簧"现象;同时,在后期的养生过程中容易产生干缩裂缝。因此,在施工期间需慎重调整含水率。

3.混合料人工拌合

先土后结合料。

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                                          准备下承层         摊铺土    洒水闷料    摆放结合料   路拌机拌合    压实

 

及时养护。

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